Question

较低温度下，氯气通入石灰乳中可制得漂白粉，该反应为放热反应。某校甲、乙两化学研究性学习小组均用200mL 12mol/L 盐酸与17.4g MnO₂在加热条件下反应制备氯气，并将制备的氯气与过量的石灰乳反应制取漂白粉，用稀NaOH溶液吸收残余的氯气。分析实验结果发现：

甲、乙两组制得的漂白粉中Ca(ClO)₂的质量明显小于理论值

甲组在较高温度下将氯气与过量的石灰乳反应，所制得的产品中Ca(ClO₃)₂的含量较高。

试回答下列问题：

⑴ 上述实验中理论上最多可制得Ca(ClO)₂多少克？

⑵ 实验中所得到的Ca(ClO)₂的质量明显小于理论值，试简要分析其可能原因，并写出可能涉及到的化学方程式。

Answer 1

【答案】（1）14.3 g

（2）见解析

【解析】（1）根据题意

n（HCl）=12 mol·L^－1×0.2 L=2.4 mol

n（MnO₂）==0.2 mol

MnO₂+4HCl（浓）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

n（HCl）∶n（MnO₂）=2.4 mol∶0.2 mol=12∶1＞4∶1

所以浓HCl过量，应根据MnO₂计算。

根据制备氯气的化学方程式n（Cl₂）=n（MnO₂）=0.2 mol

又因为：2Cl₂+2Ca（OH）₂====CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O

n〔Ca（ClO）₂〕=n（Cl₂）=×0.2 mol=0.1 mol

m〔Ca（ClO）₂〕=143 g·mol^－1×0.1 mol=14.3 g

（2）①随着反应进行，温度升高，会产生副产物Ca（ClO₃）₂

6Cl₂+6Ca（OH）₂5CaCl₂+Ca（ClO₃）₂+6H₂O

②Cl₂未与石灰乳完全反应，残余Cl₂被NaOH溶液吸收

Cl₂+2NaOH====NaCl+NaClO+H₂O